Сколько составляет допустимая нагрузка на винтовые сваи?

Свайные технологии и их особенности

Чаще всего в частном строительстве используются винтовые сваи

Применение свай в процессе строительства позволяет существенно сокращать подготовительные земляные работы, а в варианте применения на слабых грунтах выходить на слои с большей емкостью нагрузки.

Свайный фундамент представляет собой определенное количество свай, объединенных общим ростверком. Ростверковая часть может выполняться в виде монолитной бетонной плиты или ленты с использованием деревянного бруса и железобетонных балок. Сваи можно приобрести в готовом виде или соорудить своими руками непосредственно в месте размещения.

В домашнем строительстве, как правило, применяются винтовые, набивные и забивные сваи, ствол которых представляет собой в первом случае стальной цилиндр с заостренным винтовым наконечником, во втором и третьем – бетонный столб.

При использовании винтовых свай опора погружается в грунт посредством вкручивания до достижения необходимой глубины.

Вопрос-ответ:

Сколько составляет допустимая нагрузка на винтовые сваи?

Допустимая нагрузка на винтовые сваи зависит от различных факторов, таких как диаметр сваи, глубина залегания, тип грунта и назначение конструкции. Обычно допустимая нагрузка на сваи составляет от 5 до 50 тонн. Однако точные значения могут быть рассчитаны только инженером на основе детального проекта и геологических исследований.

Какие факторы влияют на допустимую нагрузку на винтовые сваи?

Допустимая нагрузка на винтовые сваи зависит от таких факторов, как длина сваи, диаметр, глубина залегания, тип грунта, присутствие подземных вод, а также требования к конструкции и проектные нагрузки. Точные значения допустимой нагрузки могут быть рассчитаны только инженером на основе этих данных.

Как определить допустимую нагрузку на винтовые сваи?

Определение допустимой нагрузки на винтовые сваи требует проведения геологических исследований для определения типа грунта, его прочности и влажности, а также тестирования сваи. Инженер также учитывает геометрические параметры сваи и проектные нагрузки, чтобы определить безопасную допустимую нагрузку.

Какие типы грунтов допускают более высокую нагрузку на винтовые сваи?

Винтовые сваи могут выдерживать более высокую нагрузку на прочных, плотных грунтах, таких как песок, глина или гравий. Такие грунты обеспечивают лучшую поддержку сваи и уменьшают риск деформаций. Однако допустимая нагрузка все равно зависит от других факторов, таких как диаметр и глубина залегания сваи.

Какие факторы понижают допустимую нагрузку на винтовые сваи?

Допустимая нагрузка на винтовые сваи может быть понижена различными факторами, такими как низкая прочность грунта, наличие подземных вод, наличие коррозии или повреждений сваи, а также несоблюдение проектных требований. Перед установкой свай необходимо провести геологические исследования и тестирование, чтобы определить возможную долговечность и надежность свай.

Нажмите, на одну из кнопок, чтобы мы могли узнать понравилась вам статья или нет.

Мне нравится1Не нравится

Влияние габаритов на стоимость

Выбор типа и параметров свай обусловлен не только их практичностью в исходных условиях, но и экономической целесообразностью. Поскольку несущая способность силовых элементов зависит от габаритов, то полезно оценить, насколько меняется стоимость для различных моделей опор.

Зависимость цены винтовых опор от габаритов отражена в таблице:

Длина стержня, м	Диаметр трубы, мм	Размер лопасти, мм	Цена, руб.
1,5	57	200	850
2,0	76	250	1150
2,0	89	250	1290
2,5	89	250	1400
1,5	108	300	1200
2,0	108	300	1450
2,5	108	300	1550

Сравнить, как изменяется стоимость забивной опоры в зависимости от размеров, можно по данным из таблицы:

Длина ствола, м	Тип сечения, мм	Стоимость, руб.
3	150х150	1350
4	150х150	1750
3	200х200	1800
4	200х200	2300

От размеров буронабивных опор зависит потребность в бетоне, цена на который определяется исходя и его прочностных характеристик. Стоимость такого фундамента обходится в среднем от одной тысячи рублей за погонный метр.

• расход и класс арматуры,
• гидроизоляционные материалы,
• песок,
• щебень и т.д.

Как видно из представленных данных, цена силовых элементов прямо пропорциональна их параметрам.

Чем больше размеры, чем выше несущая способность такого основания. К факторам ценообразования также следует относить качество использованного материала.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Пример расчета фундамента на винтовых сваях

В большинстве случаев расчет свайного основания (в том числе и винтового типа) ведется на специальных программных продукта – так называемых «калькуляторах фундамента». Но всю последовательность вычислений, проводимых таким «калькулятором» можно произвести и вручную.

И далее по тексту мы изложим именно «ручную» методику расчетов. Причем все вычисления будут изложены именно в том прядке, который был описан при изложении типовой методики расчетов свайного основания. Итак..

Определение характеристик почвы

Как говорилось выше, все характеристики почвы определяют в ходе инженерно-геологических изысканий. Однако для сооружения небольших фундаментов под относительно легкие строения можно воспользоваться и усредненными, табличными данными, увязав несущую способность грунта с типом почвы.

Правда, в этом случае вам придется отрыть шурф, обнажающий слой грунта на глубине погружения сваи. Причем в качестве шурфа можно использовать котлован для септика.

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок предполагает  расчет по массе стройматериалов, эксплуатационной, снеговой и ветровой нагрузкам.

Масса строения 6х4 метра определяется по объему и удельному весу стройматериалов. В среднем на такой дом расходуют около 12 кубов бруса на несущие стены и еще 3-4 куба на обустройство кровли, цокольного и чердачного перекрытия. При удельной массе дерева в 550-600 кг/м3 такой объем пиломатериалов «потянет» на 9-10 тонн.

Эксплуатационная нагрузка считается исходя из площади строения, умноженной на усредненный вес оборудования, мебели и жильцов. И при значении среднего веса в 350 кг/м2 эксплуатационная нагрузка равняется 8,4 тонны (6х4х350).

Ветровая нагрузка определяется по площади пола умноженной на коэффициент (40+15Н), где Н – это высота фасада дома. При высоте фасада в 3,5 метра, ветровая нагрузка равна 2,2 тонны (6х4 х (40+15х3,5)).

Снеговая нагрузка вычисляется по площади кровли, умноженной на коэффициент среднего веса снежного покрова (180 кг/м2 для жилищ, расположенных в средних широтах).  И при высоте фронтона в 2 метра площадь двускатной кровли нашего дома равна 34 м2. В итоге, снеговая нагрузка равняется 6,1 тонны (34х180).

Таким образом, сбор нагрузок предполагает, что на грунт и основание будут давить не менее 26,7 тонн общего веса строения.

Расчет параметров свай

Перед тем, как рассчитать количество винтовых свай для фундамента и определить шаг расположения опор, следует вычислить несущую способность одной сваи. Для этого нужно умножить на площадь пяты (винтовой лопасти) опоры несущую способность грунта.

Площадь пяты выбирается по специальной таблице, в которой указан диаметр всех нормированных (производимых по ГОСТ) винтовых свай. Наименьший диаметр такой сваи равен 300 миллиметрам. Следовательно, площадь пяты опоры равняется 706 см2.

А при несущей способности грунта в 3-4 кг/см2 несущая способность сваи будет равна 2,1-2,8 тонны.

Таким образом, для удержания нагрузки в 26,7 тонны достаточно 10-12 свай. Габариты опор берутся по общим рекомендациям. Например, для деревянных конструкций в большинстве случаев советуют опору СВ108 с диаметром стержня в 108 миллиметров.

Свайное поле считают исходя из жесткости балок ростверка. И если под нашим домом заложат металлический или деревянный ростверк то максимальный шаг (расстояние между двумя соседними опорами) будет равен 2-2,5 метрам. Причем формируя свайное поле нужно заложить опоры еще и под межкомнатную перегородку.

https://youtube.com/watch?v=6kJPnSH1oAs

О сайте

zalman

Таблица несущей способности

С учетом представленного ранее расчета становится понятным, что значение несущей способности фундамента на сваях зависит от размеров этих элементов, а точнее от диаметра и длины свая.

Таблица 1 – Зависимость несущей возможности от размеров винтовых свай:

Диаметр, мм	Несущая способность, кг	Длина, мм
57	800	2000
76	2000-3000	2500
89	4000	2500
108	7000	2500
150	9500	3000

Несущая способность винтовых свай – это очень важный параметр, который определяет нагрузку, которую сможет выдержать конструкция.

О том каковы пропорции состава бетона для фундамента можно узнать из данной статьи.

При вычислении этого параметра необходимо принимать во внимание такие параметры, как несущая способность грунта, диаметр и длина сваи. Выполнить все вычисления можно самостоятельно без привлечения посторонних лиц. Если все расчеты были выполнены верно, то ваш дом прослужит вам в течение длительного времени

Если все расчеты были выполнены верно, то ваш дом прослужит вам в течение длительного времени.

Насыщенность грунта

Одним из важных параметров, влияющих на допустимую нагрузку на винтовые сваи, является насыщенность грунта. Насыщенность грунта определяет ту долю грунта, которая заполнена водой. Этот параметр очень важен, так как вода является одним из главных факторов, влияющих на механические свойства грунта.

Насыщенность грунта измеряется в процентах и может принимать значения от 0% (полностью сухой грунт) до 100% (полностью насыщенный грунт). В зависимости от насыщенности грунта, его механические свойства могут существенно различаться.

Если грунт полностью сухой, то он имеет низкую плотность, несколько сжимаем и обладает низкой прочностью. При насыщенности грунта быстрой подъемной силы меньше, чем его полной подъемной силы. Грунт с состоянием быстрой поднятия почечной силы менее износостойкий и имеет более низкую прочность.

Воздействие насыщенности грунта на допустимую нагрузку на сваи
Насыщенность грунта, %
Влияние на допустимую нагрузку на сваи

0-20
Низкая допустимая нагрузка на сваи
20-40
Средняя допустимая нагрузка на сваи
40-60
Высокая допустимая нагрузка на сваи
более 60
Максимальная допустимая нагрузка на сваи

Как видно из таблицы, насыщенность грунта напрямую влияет на допустимую нагрузку на сваи. Чем выше насыщенность грунта, тем выше его механические свойства и, соответственно, допустимая нагрузка на сваи.

При проектировании фундаментов и определении допустимой нагрузки на винтовые сваи необходимо учитывать насыщенность грунта и дополнительные факторы, такие как тип и размер свай, глубина залегания грунтовых слоев и другие геологические особенности местности.

Определяющий критерий при выборе

Свайно-винтовой фундамент, как правило, используют при строительстве легковесных и малоэтажных сооружений. Такие опоры различаются между собой размерами и конфигурацией винтовой части.

Чтобы рассчитать несущую способность основания, нужно грамотно выбрать модель свай для строительства (обращают внимание на диаметр трубы и площадь лепестковой подошвы), а также количество конструктивных элементов. Показатель несущей способности отражает, какой допустимый вес может выдержать каждая опора без потери функциональных качеств, учитывая возможные деформации грунта

Поэтому перед тем, как покупать сваи, нужно знать расчетное сопротивление почвы (определяется в результате геологических изысканий участка)

Показатель несущей способности отражает, какой допустимый вес может выдержать каждая опора без потери функциональных качеств, учитывая возможные деформации грунта. Поэтому перед тем, как покупать сваи, нужно знать расчетное сопротивление почвы (определяется в результате геологических изысканий участка).

Проектирование свайного фундамента

При проектировании свайного фундамента необходимо участь ряд факторов, влияющих на его устойчивость:

• Глубина залегания толщина и надежность пород;
• Масса здания;
• Условия строительства и эксплуатации;
• Конструктивные особенности здания.

При проектировании инженеры опираются на данные геологических изысканий и на их основе определяют возможность строительства, рассчитывают количество свай, выбирают их вид, форму и материал.

Второй важный фактор — это нагрузка от здания.

Она складывается из нескольких видов нагрузки:

• Постоянная. Включает в себя вес самого здания;
• Долгосрочная временная — это вес станков, оборудования и других тяжелых конструкций;
• Краткосрочная временная складывается из веса мебели и людей в здании;
• Снеговая и ветровая нагрузки рассчитываются отдельно для каждого здания на основании климатических данных региона согласно СП «Строительная климатология».

Карта снеговых районов России

Вид сваи зависит от технико-экономических показателей строительства. Подбирается самый дешевый вариант, удовлетворяющий все требования и обеспечивающий надежность конструкции.

Онлайн Калькулятор расчета веса дома (постройки):

Введите длину дома (в метрах) *a
Введите ширину дома (в метрах) *б
Выберите высоту потолков
Выберите кол-во этажей
Выберите кол-во внутренних несущих стен *в
Выберите кровлю *г
Выберите геоположение дома
Выберите материал дома *д
Выберите тип перекрытий *ж
Выберите тип винтовой сваи *з
S внешних стен, м2 =	Расчетный вес дома, кг =
S внутренних несущих стен, м2 =	Рекомендуемое кол-во свай, шт =
S перекрытий, м2 =	Корректировка кол-васвай, шт (+/-) =
S кровли (свесы ~500~800мм), м2 =	Итого свай, шт =
Нагрузка ветровая, снежного покрова, кг =	Несущая способность винтового фундамента (максимум), кг =
Вес внешних стен, кг =	Запас несущей способности, кг =
Вес внутренних стен, кг =	*Для расчета используются справочные данные с усредненнымизначениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли изразличных материалов, а так же временные нагрузки от ветра и снежногопокрова, для выбранной климатической полосы России. Несущая способность глинистого илипесчаного грунта от минимального значения (2 кг/см2)
Вес перекрытий, кг =
Вес кровли, кг =
Вес винтового фундамента, кг =

Так же предлагаем Вам воспользоваться онлайн – калькуляторами:

Калькулятор для расчета несущей способности и прогиба деревянных балок

Калькулятор для расчета теплопотерь помещения Калькулятор для расчета теплоотдачи печи

(*автор калькуляторов Владимир Романов)

Внимание! Все онлайн калькуляторы предназначены только для предварительного расчета и подбора необходимых материалов, использование их в целях проектирования недопустимо!

Технологии

• Горячее цинкование погружением (DIN EN ISO 1461, бывший DIN 50976)

Подлежащие цинкованию винтовые сваи после окончательной подготовки опускают в расплавленный цинк (прибл. 450°C). В результате химических реакций образуются различные прочно соединённые со стальной основой сплавы. Эти сплавы отделяются от слоя «чистого» цинка. В зависимости от скорости реакции, состава стали, продолжительности пребывания в ванне, процесса охлаждения и т. д. происходит «поднятие» образовавшегося сплава на поверхность.

Внешний вид поверхности варьируется от светлого глянцевого до тёмно-серого матового, и при этом толщина цинкового слоя и его стойкость к коррозии остаются неизменными. В дальнейшем небольшая коррозия может иметь место во влажной среде, прежде всего на свеже оцинкованных поверхностях, в виде отложений карбоната гидроксида цинка (так называемая «белая ржавчина»). Однако она не оказывает никакого негативного воздействия на антикоррозионное покрытие. Поверхности срезов следует обработать цинковой краской (G4 Каталога). Согласно DIN EN ISO 1461 средняя толщина покрытия составляет не менее: 45 мкм для материалов толщиной менее 1,5 мм 55 мкм для материалов толщиной от 1,5 мм до 3 мм 70 мкм для материалов толщиной от 3 до 6 мм.

Повреждение цинкового покрытия в процессе резки, сверления отверстий и т. п. не приводит в дальнейшем к коррозии, поскольку граничащий с местом повреждения цинк под воздействием кислорода воздуха и влаги растворяется и образует на непокрытых поверхностях среза коричневатый слой гидроксида цинка. Хаотичное перемещение ионов цинка защищает оголившиеся поверхности слоем шириной 2,0 мм.

• Сталь углеродистая ISO630

Настоящий стандарт распространяется на углеродистую сталь обыкновенного качества, предназначенную для изготовления проката горячекатаного: сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового, а также винтовых свай, слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовок катаной и непрерывнолитой, труб, поковок и штамповок, ленты, проволоки, метизов и др.

Fe360 А : Категория качества : А В С / Толщина проката, мм : До 16 Св. 16 . Массовая доля элементов (не более, %) : Углерода 0,20 0,18 0,20 0,17 0,17 / Фосфора : 0,060 0,050 0,050 0,045 0,040 / Серы : 0,050 0,050 0,050 0,045 0,040 / Азота : 0,009 0,009 0,009 / Степень раскисления : Е CF / Массовая доля Марганца не более 1,60 %, Кремния не более 0,55 %.

Давление на почву

Давление от дома, которое передается на опоры, передается и на сам подстилающий грунт. Потому несущая возможность свайного фундамента характеризует, как свайная конструкция сможет противостоять определенным нагрузкам.

Несущая возможность свай, как определенно у строителей — это нагрузка, которую могут выдержать опоры здания без их углубления. Говоря другими словами — это возможность фундамента уравновесить нагрузку от массы конструкции и силу сопротивления грунтов. Есть ряд способов, как определить несущую возможность сваи:

• пробный;
• динамический;
• расчетный.

В последнем случае расчет основывается на таблицах из СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» (взамен СНиП II-17-77).

Общие положения.

Расчёт винтовых свай и дальнейшее строительство по нормативным документам должно выполняться в следующей последовательности:

1. Определение параметров грунтового основания. Для этого производятся инженерно-геологические исследования. В результате мы должны знать показатели несущей возможности грунтов, их плотность и составляющие, а также физико-химические характеристики.
2. Сбор нагрузок. В данном случае учитывается вес всего дома с мебелью и прочим техническим инвентарём, а также динамические нагрузки (вес снежного покрова, ветровая нагрузка и т.п.).
3. Предварительный расчёт. На данном этапе составляется приблизительная схема будущих свайных фундаментов.
4. Далее данные, полученные в ходе предварительного проектирования, пропускаются через специальную программу, учитывающую особенности грунтов, показатели веса объектов, ветровые воздействия и т.д. В ходе этого данные уточняются и оптимизируются. Итогом данного этапа становятся уточнённые данные конструкций фундамента, подогнанные под конкретные геологические и природные условия строительства.
5. Последним этапом расчётов станут рабочие чертежи свайного поля. После этого можно начинать строительство домов на сваях.

Свайно винтовой фундамент расчет количества свай калькулятор.

Результаты

2. Установление степени морозной пучинистости грунтов

Z-параметр:

Индекс JL:

Степень морозного пучения почвы:

Z-индекс:

Состояние влажности:

Степень обваловки почвы:

Степень обваловки почвы:

Структурный проект здания:

g1, t/m:

g2, t/m:

g3, t/m:

3.2 Расчет ширины подошвы фундаментов и толщины песчанных подушек

Для фундаментов с глубиной заложения d=0,3

R, т/м2:

Определите толщину нижней части фундамента

b1 (внешняя стена), m

b2 (внешняя стена), м:

b3 (внутренняя стена), м:

b (всего), m:

Определение толщины подушки на основе прочности грунтового основания

t1, m:

t2, m:

t3, m:

t (total), m:

Определите толщину морозозащитной подушки

Коэффициенты были выбраны для фундаментов с глубиной заложения 0,3 м

А:

D:

C:

tp1, m:

tp2, m:

tp3, m:

tp (total), m:

Выберите наибольшую толщину подушки

Толщина подушки, м:

Основные факторы

Для определения допустимой нагрузки на винтовые сваи существует несколько основных факторов, которые необходимо учитывать.

1. Грунтовые условия. Качество и характеристики грунта играют ключевую роль в определении допустимой нагрузки на винтовые сваи. Различные типы грунтов имеют разные свойства, такие как прочность, плотность и устойчивость. Жесткий грунт обычно позволяет выдерживать более высокую нагрузку, чем мягкий грунт.
2. Диаметр сваи. Диаметр винтовой сваи также влияет на ее допустимую нагрузку. Чем больше диаметр сваи, тем больше она способна выдерживать нагрузку.
3. Длина сваи. Длина сваи имеет прямую зависимость с ее допустимой нагрузкой. Чем длиннее свая, тем больше она способна выдерживать нагрузку.
4. Глубина засыпки. Глубина засыпки сваи в грунт также оказывает влияние на ее допустимую нагрузку. Чем глубже свая заложена в грунт, тем больше нагрузки она способна выдерживать.
5. Угол наклона сваи. Угол наклона сваи относительно вертикали также влияет на ее допустимую нагрузку. Чем более вертикально свая установлена, тем больше нагрузки она способна выдерживать.

Учет всех этих факторов позволяет определить допустимую нагрузку на винтовые сваи и обеспечить их надежное использование.